EP0633988B1 - Dispositif de protection thermique - Google Patents

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EP0633988B1
EP0633988B1 EP93905395A EP93905395A EP0633988B1 EP 0633988 B1 EP0633988 B1 EP 0633988B1 EP 93905395 A EP93905395 A EP 93905395A EP 93905395 A EP93905395 A EP 93905395A EP 0633988 B1 EP0633988 B1 EP 0633988B1
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bearing surface
support
plate
cylindrical portion
screen
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D65/84—Features relating to cooling for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D65/82—Features relating to cooling for internally-engaging brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D2065/785—Heat insulation or reflection

Definitions

  • the present invention relates to a thermal protection device in particular usable for protecting a disc or drum brake cap and composed of a support and a thermal screen, the latter comprising a plate pierced with an orifice to present an external edge. and an internal edge, made of an elastically deformable material not subject to buckling, and held in place on the support by means of at least a first bearing surface on which it exerts by its internal edge a force resulting from its elastic deformation, this device comprising additional support means providing the plate with a second support surface and allowing this plate to exert on the first and second support surfaces of the respective forces oriented in opposite directions, the inner edge of the plate being cut so as to have a plurality of legs, and the support comprising a first cylindrical part e which provides at its periphery a first bearing surface essentially reduced to a circle, the second bearing surface comprising at least one part of an axial face of a second cylindrical part of the support, contiguous with the first and arranged towards the outside of this first cylindrical part in a
  • a device of this type is for example described in the document EP-A-0 362 546, in which the support consists of one of the pistons which actuate the pads of a disc brake, this prior patent illustrating the advantage of devices thermal protection in this type of application.
  • This device of the prior art designed essentially for motor vehicles, suffers from a certain weakness in terms of the mechanical retention of the thermal screen, which makes its use more difficult in extreme conditions with regard to shocks, deformations and vibrations undergone, such as those encountered in heavy-duty braking systems.
  • the invention aims to provide an improved thermal protection device which, although inexpensive and allowing easy and rapid assembly, results in particularly resistant mechanical retention of the thermal screen on the support, on the brake piston for example.
  • the device of the invention is essentially characterized in that the axial face of the second cylindrical part of the support is, except at the location of the second bearing surface, hollowed out so as to reveal a cavity, in that the plate, in the vicinity of its internal edge , is deformed out of its plane in two folds of opposite concavities to form an annular bead, in that said bead is engaged in the cavity without touching the bottom thereof, and in that the second bearing surface comprises at least one part from the periphery of the axial face of said second cylindrical part.
  • the thermal protection device of the invention essentially comprises a thermal screen 1 capable of adapting to a support 2, such as a disc brake piston, to protect from the radiation 3, emitted by a source of intense heat, all the fragile elements (not shown) located behind this screen (to the right of screen 1 in Figures 1 and 4).
  • the heat shield comprises an essentially flat plate pierced with a central orifice 1a (FIG. 2) so as to present an external edge 1b and an internal edge 1c.
  • This plate is made of an elastically deformable material and not subject to buckling, and for example made of a steel sheet.
  • the heat shield 1 thus formed is held in place on the support 2 by means of at least one first bearing surface 4a on which the screen exerts, by its internal edge, a force resulting from its elastic deformation.
  • the first bearing surface is provided by the periphery of a cylindrical part 2a of the support 2, the edges 1b and 1c of the screen are essentially circular and concentric, and the first bearing surface is itself essentially reduced to a circle.
  • the device comprises additional support means (2b in FIG. 1) which provide the screen 1 with a second support surface 4b and allow the plate which constitutes this screen to exert on the first and second surfaces of support of the respective efforts oriented in opposite directions.
  • the second bearing surface 4b comprises at least part of an axial face of a second cylindrical part 2b of the support 2, contiguous with the first cylindrical part 2a, with the same axis 2c, but of larger diameter.
  • the first and second cylindrical parts 2a, 2b are connected by forming a groove 2e, the edge common to these parts constitutes the first bearing surface 4a.
  • the axial face of the second cylindrical part 2b of the support 2 which faces the screen 1 is advantageously hollowed out, except on the part of its periphery which forms the second bearing surface 4b, of so as to reveal an annular cavity 2f intended to receive an annular bead 1f of the screen, this bead resulting from a deformation of the screen out of its plane, in the vicinity of its internal edge 1c, according to two circular, concentric folds and opposite concavities and fitting into the cavity without touching the bottom at rest.
  • the installation of the screen 1 on the support 2 is obtained by threading this screen on the part of smaller diameter of the support 2 (on the right in FIG. 1), then by exerting a pressure on the inside of the bead 1f ( from right to left), the flexible legs 1e then engaging in the groove 2e.
  • the screen 1 is biased in a direction which tends a priori to make it adopt a conical shape pointing to the left of Figure 1.
  • the screen 1 resists this stress by exerting on the first bearing surface 4a a force directed from left to right and, on the second surface support 4b, an effort directed in the opposite direction, the combination of these efforts leading to guarantee the maintenance of the screen 1 on the support 2, even under very unfavorable conditions.

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Abstract

Dispositif de protection thermique comprenant un écran (1) et un support (2), l'écran étant destiné à intercepter le rayonnement (3) d'une source de chaleur intense. L'écran (1) s'applique sur le support par déformation élastique et s'y maintient en exerçant sur une première surface d'appui (4a) et sur une seconde surface d'appui (4b) des efforts respectifs orientés suivant des directions opposées.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de protection thermique notamment utilisable pour protéger un capuchon de frein à disque ou à tambour et composé d'un support et d'un écran thermique, ce dernier comprenant une plaque percée d'un orifice pour présenter un bord externe et un bord interne, constituée d'un matériau élastiquement déformable non sujet au flambage, et maintenue en place sur le support par l'intermédiaire d'au moins une première surface d'appui sur laquelle elle exerce par son bord interne un effort résultant de sa déformation élastique, ce dispositif comprenant des moyens d'appui supplémentaires fournissant à la plaque une seconde surface d'appui et permettant à cette plaque d'exercer sur les première et seconde surfaces d'appui des efforts respectifs orientés dans des directions opposées, le bord interne de la plaque étant découpé de manière à présenter une pluralité de pattes, et le support comprenant une première partie cylindrique qui fournit à sa périphérie une première surface d'appui essentiellement réduite à un cercle, la seconde surface d'appui comprenant une partie au moins d'une face axiale d'une seconde partie cylindrique du support, contigue de la première et disposée vers l'extérieur de cette première partie cylindrique suivant une direction radiale de cette dernière.
  • Un dispositif de ce type est par exemple décrit dans le document EP-A-0 362 546, dans lequel le support est constitué par un des pistons qui actionnent les plaquettes d'un frein à disque, ce brevet antérieur illustrant l'intérêt de dispositifs de protection thermique dans ce type d'application.
  • Ce dispositif de l'art antérieur, conçu essentiellement pour les véhicules automobiles, souffre d'une certaine faiblesse sur le plan du maintien mécanique de l'écran thermique, qui rend son utilisation plus délicate dans des conditions extrêmes pour ce qui est des chocs, déformations et vibrations subis, telles par exemple que celles rencontrées dans les systèmes de freinage pour poids lourds.
  • Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un dispositif de protection thermique perfectionné qui, bien que peu coûteux et permettant un montage facile et rapide, conduise à un maintien mécanique particulièrement résistant de l'écran thermique sur le support, sur le piston de frein par exemple.
  • A cette fin, le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que la face axiale de la seconde partie cylindrique du support est, sauf à l'endroit de la seconde surface d'appui, creusée de manière à faire apparaître une cavité, en ce que la plaque, au voisinage de son bord interne, est déformée hors de son plan suivant deux plis de concavités opposées pour former un bourrelet annulaire, en ce que ledit bourrelet est engagé dans la cavité sans en toucher le fond, et en ce que la seconde surface d'appui comprend une partie au moins de la périphérie de la face axiale de ladite seconde partie cylindrique.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel :
    • La Figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif conforme à l'invention ;
    • La Figure 2 est une vue de face d'un écran thermique utilisable pour l'invention ; et
    • La Figure 3 est une vue de profil du même écran thermique.
  • Le dispositif de protection thermique de l'invention comprend essentiellement un écran thermique 1 capable de s'adapter sur un support 2, tel qu'un piston de frein à disque, pour protéger du rayonnement 3, émis par une source de chaleur intense, tous les éléments fragiles (non représentés) situés derrière cet écran (à droite de l'écran 1 sur les Figures 1 et 4).
  • L'écran thermique comprend une plaque essentiellement plane percée d'un orifice central la (Figure 2) de manière à présenter un bord externe 1b et un bord interne 1c.
  • Cette plaque est constituée d'un matériau élastiquement déformable et non sujet au flambage, et par exemple réalisée dans une feuille d'acier.
  • L'écran thermique 1 ainsi constitué est maintenu en place sur le support 2 par l'intermédiaire d'au moins une première surface d'appui 4a sur laquelle l'écran exerce, par son bord interne, un effort résultant de sa déformation élastique.
  • Pour assurer au mieux cette déformation élastique de l'écran thermique au voisinage de son bord interne, il est avantageux comme le montre la Figure 2 de pratiquer des découpes, telles que 1d, dans ce dernier de manière à faire apparaître une pluralité de pattes telles que 1e.
  • La première surface d'appui est fournie par la périphérie d'une partie cylindrique 2a du support 2, les bords 1b et 1c de l'écran sont essentiellement circulaires et concentriques, et la première surface d'appui est elle-même essentiellement réduite à un cercle.
  • Le dispositif comporte des moyens d'appui supplémentaires (2b sur la Figure 1) qui fournissent à l'écran 1 une seconde surface d'appui 4b et permettent à la plaque qui constitue cet écran d'exercer sur les première et seconde surfaces d'appui des efforts respectifs orientés dans des directions opposées.
  • Selon l'invention (Figure 1), la seconde surface d'appui 4b comprend une partie au moins d'une face axiale d'une seconde partie cylindrique 2b du support 2, contiguë de la première partie cylindrique 2a, de même axe 2c, mais de diamètre supérieur.
  • Pour limiter le transfert d'énergie thermique du support 2 vers l'écran 1, il est possible de réduire à un ensemble de points de contact la surface d'appui 4b, celle-ci fournissant à l'écran 1 une pluralité de points d'appui situés dans le plan 2d qui sépare virtuellement les parties cylindriques 2a et 2b, ou au voisinage de ce plan, mais à une distance de l'axe 2c supérieure à celle qui sépare cet axe de la première surface d'appui 4a.
  • De préférence, les première et seconde parties cylindriques 2a, 2b se raccordent en formant une gorge 2e dont le bord commun à ces parties constitue la première surface d'appui 4a.
  • Par ailleurs, le face axiale de la seconde partie cylindrique 2b du support 2 qui fait face à l'écran 1 est avantageusement creusée, sauf sur la partie de sa périphérie qui forme la seconde surface d'appui 4b, de manière à faire apparaître une cavité annulaire 2f destinée à recevoir un bourrelet annulaire 1f de l'écran, ce bourrelet résultant d'une déformation de l'écran hors de son plan, au voisinage de son bord interne 1c, suivant deux plis circulaires, concentriques et de concavités opposées et s'insérant dans la cavité sans en toucher le fond au repos.
  • La mise en place de l'écran 1 sur le support 2 est obtenue en enfilant cet écran sur la partie de moindre diamètre du support 2 (à droite sur la figure 1), puis en exerçant une pression sur l'intérieur du bourrelet 1f (de la droite vers la gauche), les pattes flexibles 1e s'engageant alors dans la gorge 2e.
  • Dans cette position, l'écran 1 est sollicité dans un sens qui tend a priori à lui faire adopter une forme conique pointant vers la gauche de la Figure 1.
  • Dans la mesure cependant où il est réalisé dans un matériau élastique non sujet au flambage, l'écran 1 résiste à cette sollicitation en exerçant sur la première surface d'appui 4a un effort dirigé de la gauche vers la droite et, sur la seconde surface d'appui 4b, un effort dirigé en sens inverse, la conjugaison de ces efforts conduisant à garantir le maintien de l'écran 1 sur le support 2, même dans des conditions très défavorables.

Claims (1)

  1. Dispositif de protection thermique notamment utilisable pour protéger un capuchon de frein à disque ou à tambour et composé d'un support (2) et d'un écran thermique (1), ce dernier comprenant une plaque percée d'un orifice (1a) pour présenter un bord externe (1b) et un bord interne (1c), constituée d'un matériau élastiquement déformable non sujet au flambage et maintenue en place sur le support par l'intermédiaire d'au moins une première surface d'appui (4a) sur laquelle elle exerce par son bord interne un effort résultant de sa déformation élastique, ce dispositif comprenant des moyens d'appui supplémentaires (2b) fournissant à la plaque une seconde surface d'appui (4b) et permettant à cette plaque d'exercer sur les première et seconde surfaces d'appui des efforts respectifs orientés dans des directions opposées, le bord interne de la plaque étant découpé de manière à présenter une pluralité de pattes (1e), et le support comprenant une première partie cylindrique (2a) qui fournit à sa périphérie une première surface d'appui essentiellement reduite à un cercle, la seconde surface (4b) d'appui comprenant une partie au moins d'une face axiale d'une seconde partie cylindrique (2b) du support, contiguë de la première et disposée vers l'extérieur de cette première partie cylindrique (2a), suivant une direction radiale de cette dernière, caractérisé en ce que la face axiale de la seconde partie cylindrique du support est, sauf à l'endroit de la seconde surface d'appui, creusée de manière à faire apparaître une cavité (2f), en ce que la plaque, au voisinage de son bord interne, est déformée hors de son plan suivant deux plis de concavités opposées pour former un bourrelet annulaire (1f), en ce que ledit bourrelet est engagé dans la cavité sans en toucher le fond, et en ce que la seconde surface (4b) d'appui comprend une partie au moins de la périphérie de la face axiale de ladite seconde partie cylindrique.
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